软银成功演示用于快速移动HAPS的动态零陷形成技术

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软银成功演示用于快速移动HAPS的动态零陷形成技术

远望智库开源情报中心编译

4月21日，软银公司宣布，最新开发出动态零陷形成技术，用于抑制快速移动空中基站的无线电波干扰并维持地面网络的通信质量，以实现非地面网络（NTN）如HAPS与地面网络的频谱共享。

该技术可在追踪因盘旋飞行导致的空中飞行器位置和姿态变化的同时，抑制特定方向的无线电波发射。该技术可抑制来自非地面网络（NTN）——例如平流层高空平台站（HAPS）系统——的无线电波干扰，从而维持地面网络的通信质量。软银公司还成功进行了实地试验，实现了空中基站与地面基站的频谱共享。

在2025年12月于东京八丈岛进行的实地试验中，软银公司将搭载动态零陷形成技术的基站安装在轻型飞机上，在以高速飞行、约3000米高度的飞机上向地面基站方向定向形成零陷（抑制无线电波发射的区域）并发射无线电波。结果确认，通过稳定抑制地面基站附近的无线电波干扰，可在不显著降低地面网络通信质量的前提下，从空中基站提供广域通信服务。本次实地试验中，SoftBank 使用了自主开发的 5G 圆柱形天线和大容量通信载荷。

软银公司将继续利用本次实地试验所获得的知识，推进更高效的频谱利用举措，目标是实现NTN（如HAPS）与地面网络之间的频谱共享技术。

背景

软银公司正在开展频谱共享技术的研究开发，以便HAPS能够使用与地面基站相同的频段提供通信服务。此前，通过使用高空系留气球进行的零陷形成技术实地试验，软银公司已确认可从悬停在固定位置的系留气球搭载基站抑制地面基站附近的无线电波干扰。然而，对于以高速飞行并盘旋的重于空气（HTA）型HAPS等飞机而言，从飞机上看地面基站的方向会不断变化。为解决这一问题，软银公司新开发了动态零陷形成技术，可在追踪飞机位置和姿态变化的同时，抑制特定方向的无线电波发射。

本研究开发的一部分作为日本国立研究开发法人信息通信研究机构（NICT）“Beyond 5G/6G创新ICT基金项目”于2023年选定的“HAPS移动宽带通信技术研发”（JPJ012368C07701）的一部分实施。

动态零陷形成技术概要

动态零陷形成技术可根据飞行中飞机的位置和姿态，动态控制零陷方向（图 1）。在利用波束形成将无线电波集中于与空中基站通信的终端的同时，该技术持续将零陷指向地面基站附近，以降低无线电波干扰。通过动态控制零陷方向，可抑制地面通信网络的吞吐量下降等通信质量劣化，从而实现空中基站与地面基站的频谱共享。

实地试验概要

本次实地试验中，软银公司将基站（空中基站）安装在模拟 HAPS 飞行器的轻型飞机上，在1.7GHz频段发射无线电波以形成广域通信服务区，并在地面基站（安装于车辆上）使用相同频段无线电波的环境中评估动态零陷形成技术的有效性（图 2）。轻型飞机以约3000米高度进行圆形飞行，最大对地速度超过200km/h。在此条件下，软银公司将与空中基站通信的Device A（距离空中基站约13km）放置在与地面基站通信的Device B附近，测量有无应用动态零陷形成技术时Device B的吞吐量变化。

实地试验结果显示，应用动态零陷形成技术后，与地面基站通信的Device B的平均吞吐量提升约80%（图3）。此外，即使在飞机位置和姿态不断变化的条件下，该技术仍能降低无线电波干扰，从而提高了Device B吞吐量的稳定性。这些结果表明，利用动态零陷形成技术，可在不显著降低地面网络通信质量的前提下，从HAPS等空中基站提供广域通信服务。